Bruk av vibrasjonsmonitoreringssystem for å avdekke begynnende degradering av generatorlager i vindturbin

Abstract

I 2016 tok TrønderEnergi over drift og vedlikeholdsansvaret av Bessaker vindpark. I etterkant av dette har det vært knyttet usikkerhet rundt tilstanden på et av generatorlagrene i vindturbin 5. En tilstandsrapport utført på oppdrag av TrønderEnergi Vind i forbindelse med overtakelsen viser at greasen i generatorlageret har et høyt Fe-innhold. En vibrasjonsmåling samme firma har gjennomført, viser også en del høyfrekvente harmoniske vibrasjoner. Å kunne si noe om tilstanden til generatorlager og rotorlager er et generelt problem i vindkraftindustrien. TrønderEnergi Vind var interessert i å teste ut utstyr som kunne bidra med si noe om tilstanden til rotor og generatorlager. Målet for denne bacheloroppgaven er å se på en av SKF sine løsninger for vibrasjonsmonitorering i vindturbiner. For å få en oversikt av nåværende situasjon i vindturbinen er det utført en ståstedsanalyse. Deretter ser oppgaven på SKF sitt Multilog on-line IMx-8 system. Oppgaven vil gå igjennom alle komponentene i systemet og vise hvordan systemet skal settes opp for bruk. For å kunne se resultatet av målingene benyttes programvaren @ptitude Observer. Oppgaven vil vise hvordan programvaren settes opp med måling i forskjellige frekvensområder og bruk av måleteknikken Envelope. Det blir presentert to metoder for dataoverføring av trenddata og alarmlister til TrønderEnergi Vind sitt ERP-program. Den en er ved bruk av OPC-UA protokollen og den andre metoden er ved bruk av en Modbus. Til slutt kommer oppgaven med forslag til metoder for å sette grenseverdier i programvaren.

In 2016, TrønderEnergi took over the operation and maintenance responsibility of Bessaker wind farm. Following this, there has been uncertainty associated with the condition of one of the generator bearings in wind turbine 5. In this context a, condition report carried out on behalf of TrønderEnergi Vind. The report shows that the grease in the generator bearing has a high Fe-content. A vibration measurement carried out by the same company also shows a number of high-frequency harmonic vibrations. Being able to say something about the condition of generator bearings and rotor bearings is a general problem in the wind power industry. TrønderEnergi Vind was interested in testing equipment that could help say something about the condition of the rotor and generator bearings. The aim of this bachelor thesis is to look at one of SKF's solutions for vibration monitoring in wind turbines. To get an overview of the current situation in the wind turbine, a Point of View analysis has been performed. Then the task looks at SKF's Multilog on-line IMx-8 system. The assignment will go through all the components of the system and show how the system should be set up for use. To be able to see the result of the measurements, the @ptitude Observer software is used. The assignment will show how the software is set up with measurement in different frequency ranges and the use of the measurement technique Envelope. Two methods for data transfer of trend data and alarm lists to TrønderEnergi Vind's ERP program are presented. One is using the OPC-UA protocol and the other method is using a Modbus. Finally, the thesis comes with suggestions for methods for setting limit values in the software.